Amigável, porém esquecida, Dory começa uma busca por seus pais há muito perdidos, e todo mundo aprende alguma coisa sobre o real significado da família ao longo da jornada.

Red, um pássaro com problemas de temperamento, o veloz Chuck, e o volátil Bomba sempre foram excluídos. Mas quando a ilha onde moram é visitada por misteriosos porquinhos verdes, cabe a estes improváveis rejeitados descobrir qual o plano da gangue suína.

Duas irmãs, uma responsável e amorosa e a outra especialista em perder empregos e namorados, resolvem dar uma última festa na casa onde passaram a infância, ao saberem que ela será vendida pelos pais. Elas pretendem aproveitar tudo que não puderam fazer no local quando eram mais novas.

Os brinquedos partem em uma viagem juntamente com Bonnie, mas um evento inesperado faz com que todos parem em um hotel de beira de estrada. Quando um dos brinquedos simplesmente desaparece, Woody, Buzz e toda a turma precisam enfrentar o medo do desconhecido para encontrá-lo.